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CT기반 기도에서 입자 전달을 위한 헬륨-산소 혼합물 모델 연구


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CT기반 기도에서 입자 전달을 위한 헬륨-산소 혼합물 모델 연구

Mohammad S. Islam, YuanTong Gu, Arpad Farkas, Gunther Paul, Suvash C. Sah 저 | 아진

출간일
2020-08-31
파일형태
PDF
용량
79 M
지원 기기
PC
대출현황
보유1, 대출0, 예약중0
콘텐츠 소개
목차
한줄서평

콘텐츠 소개

폐 건강 위험의 추정과 표적 약물 전달의 최적화에 있어 외흉부 경로에서의 호흡기 입자 이동에 대한 지식이 필수적이다. 공개된 문헌은 흡입된 에어로졸 입자의 상당 부분이 상부 기도에 침전되어 있으며, 사용 가능한 흡입기는 소량의 약물 입자만 더 깊은 기도로 전달할 수 있다고 보고하고 있다. 폐에 대한 표적 약물 전달 효율을 높이기 위해서는 상부 기도에서 약물 입자 증착을 줄이는 것이 중요하다. 본 연구는 상층 기도의 에어로졸 입자 수송을 위해 가스 혼합 모델을 채택함으로써 상층 기도에 원치 않는 에어로졸 입자 침적을 최소화하는데 목적이 있다. 헬륨-산소(헬륨 80%, 산소 20%) 혼합물은 헬륨 혼합물이 공기보다 밀도가 낮아 공기 흐름과 입자 이동을 위해 개발됐다. 구강-흉곽 및 상부 기도 형상은 CT 스캔 영상에서 추출한다. 상부 기도의 공기 흐름과 입자 이동을 시뮬레이션하기 위해 유한 볼륨 기반 ANSYS 유창(19.2) 솔버를 사용한다. Tecplot 소프트웨어와 MATLAB 코드는 기류 및 입자 후 처리에 사용된다. 시뮬레이션 결과 헬리오스 호흡에 대한 난류 강도가 공기 호흡의 경우보다 낮은 것으로 나타났다. 덜 난류하는 헬리옥스 호흡은 결국 공기호흡보다 상부 기도의 증착효율(DE)을 감소시킨다. 본 연구는 추가적인 환자 특이적 조사와 함께 상부 기도에서 입자 이동에 대한 이해를 향상시킬 수 있으며, 이는 에어로졸 약물 과실증의 Eciency를 증가시킬 수도 있다.

목차

제 1편 : MATLAB 기본편
1. MATLAB 기본사용편 003
1.1 MATLAB 시작하기 003
명령창(command Window)에서의 입력 005
도움말(Help)의 이용 007
1.2 입력 오류의 수정 008
계산의 중지 009
MATLAB 종료하기 009
1.3 연산과 변수의 할당 009
연산자 우선순위 011
내장함수 012
1.4 데이터의 표현 013
1.5 변수의 처리 015
변수 이름 015
clear 명령어 016
특수변수와 정수 017
whos 명령어 017
1.6 벡터와 행렬 018
벡터 018
행렬 023
스크린 출력과 억제 024
1.7 랜덤(Random)수와 복소수 025
랜덤 수 025
복소수 027
1.8 기호를 이용한 연산 028
기호식에서의 치환 029
1.9 코드 파일 030
스크립트 코드 파일 030
코멘트의 추가 032
함수 코드 파일 033
사용자 정의함수 036
1.10 간단한 그래프의 생성 037
ezplot을 이용한 그래프 037
plot을 이용한 그래프 039
3차원 그래프 042
1.11 MATLAB과 엑셀(Excel)의 접속 043
엑셀 데이터 불러오기 043
데이터 가져오기 옵션 046
스크립트 생성 옵션 049
함수 생성 옵션 049
생성된 데이터를 엑셀파일로 저장하기 050



제 2편 : 연구논문
Helium?Oxygen Mixture Model for Particle Transport in CT-Based Upper Airways

1. Introduction 51
2. Airway Geometry, Numerical Grid Refinement, and Validation 53
3. Numerical Methods 55
4. Results and Discussion 57
5. Summary and Perspectives 66
6. References 67

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